(57)【要約】【課題】耐熱強度を向上でき安価で省スペース化が可能な、電気音響変換器を提供する。【解決手段】電気音響変換器１は、振動板１０と、振動板１０に対向して配置され、磁界を発生させる磁気回路部７と、磁気回路部７の発生する磁界内に配置されたボイスコイル２０とを備える。磁気回路部７は、マグネット４と、マグネット４を支持するヨーク６とを含む。ヨーク６には、ヨーク６を厚み方向に貫通するヨーク貫通孔６０が形成されている。マグネット４は、ヨーク貫通孔６０の少なくとも一部を覆うように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、
前記振動板に対向して配置され、磁界を発生させる磁気回路部と、
前記磁気回路部の発生する磁界内に配置されたボイスコイルとを備え、
前記磁気回路部は、マグネットと、前記マグネットを支持するヨークとを含み、
前記ヨークには、前記ヨークを厚み方向に貫通するヨーク貫通孔が形成されており、
前記マグネットは、前記ヨーク貫通孔の少なくとも一部を覆うように配置されている、電気音響変換器。
【請求項２】
前記ヨーク貫通孔は、前記ヨークを平面視したときに、前記ヨークの中心点を対称点とする点対称に形成されている、請求項１に記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記ヨーク貫通孔は、前記ヨークの中心点において前記ヨークを厚み方向に貫通するように形成されている、請求項２に記載の電気音響変換器。
【請求項４】
前記ヨークと前記マグネットとは、溶接により固定されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気音響変換器。
【請求項５】
前記ヨーク貫通孔の内周と、前記マグネットの前記ヨークに対向する面とを溶接することにより、前記ヨークと前記マグネットが固定されている、請求項４に記載の電気音響変換器。
【請求項６】
前記磁気回路部は、前記ヨークとともに前記マグネットを挟持するプレートをさらに含み、
前記プレートには、前記プレートを厚み方向に貫通するプレート貫通孔が形成されており、
前記マグネットは、前記プレート貫通孔の少なくとも一部を覆うように配置されている、請求項１から請求項５のいずれかに記載の電気音響変換器。
【請求項７】
前記プレート貫通孔は、前記プレートを平面視したときに、前記プレートの中心点を対称点とする点対称に形成されている、請求項６に記載の電気音響変換器。
【請求項８】
前記プレート貫通孔は、前記プレートの中心点において前記プレートを厚み方向に貫通するように形成されている、請求項７に記載の電気音響変換器。
【請求項９】
前記ヨーク貫通孔と前記プレート貫通孔とは、平面視で前記マグネットを介在させて重なるように形成されている、請求項６から請求項８のいずれかに記載の電気音響変換器。
【請求項１０】
前記プレートと前記マグネットとは、溶接により固定されている、請求項６から請求項９のいずれかに記載の電気音響変換器。
【請求項１１】
前記プレート貫通孔の内周と、前記マグネットの前記プレートに対向する面とを溶接することにより、前記プレートと前記マグネットが固定されている、請求項１０に記載の電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気音響変換器に関し、特に、マグネットと、マグネットを支持するヨークとを含む磁気回路部を備える、電気音響変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気回路部を備える電気音響変換器では、磁気回路部に含まれるマグネットとヨークとは、接着剤を使用して接着されることにより一体に固定されている。磁気回路部を接着剤で固定する場合、接着剤の耐熱性能に限界があることによる高温での接着強度の低下、接着剤の塗布状態のバラツキによる強度不足、電気音響変換器の小型化に伴いマグネットも小型化した場合に接着面積が小さくなることによる強度不足、接着剤の硬化時間を必要とすることによる工数増加、などの問題がある。
【０００３】
携帯型情報機器に電気音響変換器を内蔵する場合、リフロー法を使用して、携帯型情報機器を構成する他の装置と同一の基板上に電気音響変換器を搭載することで、携帯型情報機器を小型化し、製造工程を簡略化するという要求がある。リフロー法では、まず基板へはんだペーストをスクリーン印刷などにより塗布し、電気音響変換器を基板上へ載置し、その後基板をリフロー炉内で加熱することにより、電気音響変換器を基板に固定する。リフロー炉の内部で２６０℃〜３００℃程度の高温に曝されると、磁気回路部を固定するための接着剤が劣化し、信頼性が低下する。そのため、リフロー法を使用して固定される電気音響変換器には、接着固定された磁気回路部は使用できない。
【０００４】
このような磁気回路部を接着剤で固定する場合の問題点を解決する手段として、従来、磁気回路部を貫通して設けられる結合部品で磁気回路部を固定する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１では、棒状に形成された結合部品を、プレートとヨークとの間に挟まれた永久磁石の孔に貫通させ、プレート又はヨークから突出した突出部を展開（かしめ）又は加熱展開して３部品が圧着結合されている、スピーカが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４５３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
磁気回路部を貫通する結合部品を使用する場合、マグネットにも貫通孔をあける必要があり、磁気性能の低下、穴あけの追加によるコストアップ、小型のマグネットでの穴あけが困難などの課題が発生する。また、結合部品が追加されるので、部品点数の増加によるコストアップが発生する。加えて、結合部品がヨークの下面から突出しヨークからはみ出して配置されることにより、電気音響変換器の配置のために必要なスペースが増大し、電気音響変換器の小型化への対応が困難である課題が発生する。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、耐熱強度を向上でき、安価で省スペース化が可能な、電気音響変換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電気音響変換器は、振動板と、振動板に対向して配置され、磁界を発生させる磁気回路部と、磁気回路部の発生する磁界内に配置されたボイスコイルとを備える。磁気回路部は、マグネットと、マグネットを支持するヨークとを含む。ヨークには、ヨークを厚み方向に貫通するヨーク貫通孔が形成されている。マグネットは、ヨーク貫通孔の少なくとも一部を覆うように配置されている。
【０００９】
好ましくは、ヨーク貫通孔は、ヨークを平面視したときに、ヨークの中心点を対称点とする点対称に形成されている。
【００１０】
好ましくは、ヨーク貫通孔は、ヨークの中心点においてヨークを厚み方向に貫通するように形成されている。
【００１１】
好ましくは、ヨークとマグネットとは、溶接により固定されている。
好ましくは、ヨーク貫通孔の内周と、マグネットのヨークに対向する面とを溶接することにより、ヨークとマグネットが固定されている。
【００１２】
好ましくは、磁気回路部は、ヨークとともにマグネットを挟持するプレートをさらに含む。プレートには、プレートを厚み方向に貫通するプレート貫通孔が形成されている。マグネットは、プレート貫通孔の少なくとも一部を覆うように配置されている。
【００１３】
好ましくは、プレート貫通孔は、プレートを平面視したときに、プレートの中心点を対称点とする点対称に形成されている。
【００１４】
好ましくは、プレート貫通孔は、プレートの中心点においてプレートを厚み方向に貫通するように形成されている。
【００１５】
好ましくは、ヨーク貫通孔とプレート貫通孔とは、平面視でマグネットを介在させて重なるように形成されている。
【００１６】
好ましくは、プレートとマグネットとは、溶接により固定されている。
好ましくは、プレート貫通孔の内周と、マグネットのプレートに対向する面とを溶接することにより、プレートとマグネットが固定されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、電気音響変換器の耐熱強度を向上することができる。また本発明の電気音響変換器は安価であり、省スペース化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１の電気音響変換器の構成を示す断面図である。
【図２】図１中の矢印ＩＩ方向から磁気回路部を見た図である。
【図３】図１中の矢印ＩＩＩ方向から磁気回路部を見た図である。
【図４】実施の形態２の電気音響変換器の構成を示す断面図である。
【図５】図４中の矢印Ｖ方向から磁気回路部を見た図である。
【図６】図４中の矢印ＶＩ方向から磁気回路部を見た図である。
【図７】実施の形態３の電気音響変換器の構成を示す断面図である。
【図８】実施の形態３の磁気回路部の固定前の状態を示す模式図である。
【図９】実施の形態３の磁気回路部の変形例の固定前の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の電気音響変換器１の構成を示す断面図である。図１に示すように、電気音響変換器１は、フレーム２と、カバー３と、振動板１０と、ボイスコイル２０と、磁気回路部７とを主に備える。磁気回路部７は、マグネット４と、プレート５と、ヨーク６とを含む。
【００２１】
フレーム２は、平面形状環状に形成されており、その内周面において、ヨーク６を支持している。またフレーム２の上部には、カバー３が配置されている。カバー３は、上面に向けて台形状の断面形状を有するように形成されている。フレーム２とカバー３とは、振動板１０を挟持している。
【００２２】
振動板１０は、電気音響変換器１の厚み方向である上下方向（図１中に示す両矢印Ａ方向）に振動可能なように、薄板によって形成されている。振動板１０は、たとえば厚さ８〜５０μｍの可撓性膜である。振動板１０は、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）またはＰＥＩ（ポリエーテルイミド）などに代表される、合成樹脂で形成されている。振動板１０は、チタンなどの金属材、または紙材で形成されてもよい。
【００２３】
振動板１０は、平面視における中央側の中央部１１と、中央部１１の外周部に形成されボイスコイル２０が固定される環状の固定部１２と、固定部１２の外周側に形成された周辺部１３と、周辺部１３の外周側に形成された外周部１４と、を含む。中央部１１と周辺部１３とは、図１に示す断面視において、円弧状に形成されている。固定部１２の下面に筒状のボイスコイル２０の上面が接着されることにより、ボイスコイル２０は振動板１０に固定されている。振動板１０は、外周部１４の下面とフレーム２の上面とが対向するように、フレーム２の上部に取付けられている。
【００２４】
カバー３は、外周部１４の上面とカバー３の外周部の下面とが対向するように、振動板１０の上部に取付けられている。カバー３は、振動板１０を覆うように形成されている。カバー３は、振動板１０を介して、フレーム２に支持されている。フレーム２の上面に振動板１０の外周部１４が載置され、フレーム２の上面とカバー３の下面とによって振動板１０を支持することにより、振動板１０は電気音響変換器１の内部において振動可能に支持されている。
【００２５】
ヨーク６は、ボイスコイル２０の外周面と間隔をあけてボイスコイル２０の外周側に配置された円筒状の外周側部分と、ボイスコイル２０およびマグネット４の下側に配置された円板状の下側部分とを有する。ヨーク６は、外周側部分の外周側でフレーム２の内周面に接触して固定されている。ヨーク６の下側部分は、ボイスコイル２０の下面と間隔をあけて配置されており、かつヨーク６の下側部分の中央部にはマグネット４が配置されている。ヨーク６の下側部分は、マグネット４を支持する。
【００２６】
マグネット４は、短円柱状の形状を有する。マグネット４は、ボイスコイル２０の内周面と間隔をあけて、ボイスコイル２０の内周側に配置されている。マグネット４は、フレーム２の中央部分に配置されている。ボイスコイル２０は、マグネット４の形成する磁場中に配置されている。マグネット４は、ヨーク６の下側部分に固定されて、壺状のヨーク６の内部に配置されている。柱状のマグネット４は、筒状のボイスコイル２０により取り巻かれている。ヨーク６の外周側部分は、マグネット４の周囲に配置されている。
【００２７】
プレート５は、マグネット４の上面４１に配置されている。フレーム２は、ヨーク６を介して、マグネット４およびプレート５を支持している。電気音響変換器１は、柱状のマグネット４を筒状のボイスコイル２０が取り巻く、内磁型である。プレート５の外周面と、ヨーク６の外周側部分との間に、磁気回路のギャップが形成されている。筒状のボイスコイル２０は、このギャップ内に配置されている。
【００２８】
マグネット４、プレート５およびヨーク６により、磁気回路部７が形成されている。磁気回路部７は、振動板１０に対向して配置されており、ボイスコイル２０を駆動するための磁界を発生させる。ボイスコイル２０は、磁気回路部７のマグネット４の発生する磁界内に配置されている。
【００２９】
フレーム２には、フレーム２の厚み方向（図１中の上下方向）にフレーム２を貫通する、複数の貫通孔３１が形成されている。貫通孔３１は、貫通孔３１の内部を通って空気が電気音響変換器１の内部と外部との間を流通できる、通気孔としての機能を有する。電気音響変換器１の駆動時に振動板１０が上下方向に振動することに伴い、振動板１０の周辺に空気流が発生する。このとき、通気孔である複数の貫通孔３１が形成されていることにより、空気が電気音響変換器１の内部から外部へ流れ、また電気音響変換器１の外部から内部へ流れることができる。これにより、空気の流れが振動板１０の振動を阻害して電気音響変換器１の性能が低下することを、抑制できる。
【００３０】
フレーム２の下面には、電気音響変換器１に含まれる電気回路を他の回路や素子へ接続するための、端子３３が固定されている。フレーム２の下面が壷状のヨーク６の下側部分よりも上側に配置されるように、フレーム２とヨーク６とは組み付けられている。そのため、フレーム２の下面から下方へ張り出す端子３３が取付けられても、電気音響変換器１全体としての外形の寸法が増大するのを抑制し、電気音響変換器１の小型化を可能としている。
【００３１】
フレーム２にはまた、電気音響変換器１の内部空間と外部空間とを連通する、連通孔３２が形成されている。この連通孔３２を貫通して、リード線２１が配置されている。リード線２１は、一端がボイスコイル２０に接続され、他端が端子３３に接続されている。端子３３とボイスコイル２０とは、リード線２１によって電気的に接続されている。リード線２１は、ボイスコイル２０に接続され、ボイスコイル２０に通電する。端子３３およびリード線２１を経由して、ボイスコイル２０に電流が流される。
【００３２】
以下、磁気回路部７について詳細に説明する。上述したように、磁気回路部７は、マグネット４と、マグネット４の上面４１に固定されたプレート５と、マグネット４の下面４２に固定されたヨーク６と、を含んで構成される。プレート５とヨーク６とは、強磁性体、たとえば軟鉄で形成されている。マグネット４は、たとえばフェライト磁石、ネオジム磁石などの、永久磁石である。プレート５とヨーク６とは、ともにマグネット４を挟持して、一体構造の磁気回路部７を形成している。
【００３３】
プレート５には、プレート５を厚み方向に貫通するプレート貫通孔５０が形成されている。プレート貫通孔５０が形成されていることにより、磁気回路部７を上方から平面視した場合、マグネット４の上面４１の一部が露出する。マグネット４は、プレート貫通孔５０を下方から覆うように配置されている。プレート貫通孔５０の周辺部のプレート５は、マグネット４の上面４１に密着している。
【００３４】
図２は、図１中の矢印ＩＩ方向から磁気回路部７を見た図である。図２に示すように、プレート５の平面形状は、円板形状である。プレート５の平面形状の外形により形成される円の中心が、プレート５の中心点を形成する。プレート貫通孔５０は、プレート５の中心点においてプレート５を厚み方向に貫通するように形成されている。プレート貫通孔５０は、プレート５の中心点を中心とする、平面形状が円形状に形成されている。そのため、プレート５を平面視したときに、プレート貫通孔５０は、プレート５の中心点を対称点とする点対称に形成されている。
【００３５】
プレート５は、中心にプレート貫通孔５０が形成された、円環状に形成されている。プレート貫通孔５０は、プレート５のうちマグネット４に接触する環状の接触部分によって、その外周の全体が取り囲まれている。プレート５は、円筒状の内周面を有する。円筒状の内周面は、プレート貫通孔５０の壁面を形成する。マグネット４の上面４１と対向するプレート５の表面は、円環形状であり、当該表面に囲まれた内側にプレート貫通孔５０が形成されている。
【００３６】
プレート５とマグネット４とは、溶接により固定されている。プレート貫通孔５０の内周と、マグネット４のプレート５に対向する面４１とを溶接することにより、プレート５とマグネット４が固定されている。環状板形状のプレート５の内周面を形成するプレート貫通孔５０の壁面と、マグネット４の上面４１との両方に接触するように、溶接箇所５１が形成されている。プレート５とマグネット４とは、溶接箇所５１を介して、一体に固定されている。
【００３７】
ヨーク６には、ヨーク６を厚み方向に貫通するヨーク貫通孔６０が形成されている。ヨーク貫通孔６０が形成されていることにより、磁気回路部７を下方から平面視した場合、マグネット４の下面４２の一部が露出する。マグネット４は、ヨーク貫通孔６０を上方から覆うように配置されている。ヨーク貫通孔６０の周辺部のヨーク６の下側部分は、マグネット４の下面４２に密着している。
【００３８】
図３は、図１中の矢印ＩＩＩ方向から磁気回路部７を見た図である。図３に示すように、ヨーク６の下側部分の平面形状は、円板形状である。ヨーク６の下側部分の平面形状の外形により形成される円の中心が、ヨーク６の中心点を形成する。ヨーク貫通孔６０は、ヨーク６の中心点においてヨーク６の下側部分を厚み方向に貫通するように形成されている。ヨーク貫通孔６０は、ヨーク６の中心点を中心とする、平面形状が円形状に形成されている。そのため、ヨーク６を平面視したときに、ヨーク貫通孔６０は、ヨーク６の中心点を対称点とする点対称に形成されている。
【００３９】
ヨーク６は、中心にヨーク貫通孔６０が形成された、円環状に形成されている。ヨーク貫通孔６０は、ヨーク６のうちマグネット４に接触する環状の接触部分によって、その外周の全体が取り囲まれている。ヨーク６は、円筒状の内周面を有する。円筒状の内周面は、ヨーク貫通孔６０の壁面を形成する。マグネット４の下面４２と対向するヨーク６の表面は、円環形状であり、当該表面に囲まれた内側にヨーク貫通孔６０が形成されている。
【００４０】
ヨーク６とマグネット４とは、溶接により固定されている。ヨーク貫通孔６０の内周と、マグネット４のヨーク６に対向する面４２とを溶接することにより、ヨーク６とマグネット４が固定されている。環状板形状のヨーク６の内周面を形成するヨーク貫通孔６０の壁面と、マグネット４の下面４２との両方に接触するように、溶接箇所６１が形成されている。ヨーク６とマグネット４とは、溶接箇所６１を介して、一体に固定されている。
【００４１】
図２と図３とを比較して、プレート貫通孔５０が円板状のプレート５の中心部に形成され、ヨーク貫通孔６０が円板状のヨーク６の下側部分の中心部に形成されており、プレート５とヨーク６とは同心に配置されているため、ヨーク貫通孔６０とプレート貫通孔５０とは重なる位置に形成されている。磁気回路部７を厚み方向に平面視した場合に、ヨーク貫通孔６０とプレート貫通孔５０とは、マグネット４を介在させて重なるように形成されている。
【００４２】
ヨーク貫通孔６０とプレート貫通孔５０との孔位置および形状を合わせることにより、磁束の流れをヨーク６側とプレート５側とで均一化でき、より効率よく磁束を形成でき、それによりボイスコイル２０の駆動力向上が実現でき、音圧を向上させることができる。また、ヨーク６とマグネット４、プレート５とマグネット４との溶接工程で、平面視した場合の溶接箇所５１，６１の位置を同一化することができ、溶接条件および作業に必要な治工具を統一化できるなどにより作業工程を柔軟に設計でき、かつ工程の負荷を軽減することができる。
【００４３】
以上の構成を備える電気音響変換器１では、マグネット４と接触するヨーク６の下側部分の一部において、ヨーク６を厚み方向に貫通するヨーク貫通孔６０が形成されていることにより、マグネット４とヨーク６とを溶接して固定することが可能とされている。マグネット４とヨーク６との溶接箇所６１がヨーク貫通孔６０の内部に設けられ、ヨーク６の下側部分の下方へ溶接箇所６１がはみ出さないように溶接固定されているために、マグネット４とヨーク６との固定箇所が電気音響変換器１全体の薄型化の妨げとなるのを回避できる。そのため、電気音響変換器１の小型化を達成することができる。
【００４４】
同様に、マグネット４と接触するプレート５の一部において、プレート５を厚み方向に貫通するプレート貫通孔５０が形成されていることにより、マグネット４とプレート５とを溶接して固定することが可能とされている。マグネット４とプレート５との溶接箇所５１がプレート貫通孔５０の内部に設けられ、プレート５の上方へ溶接箇所５１がはみ出さないように溶接固定されている。そのため、マグネット４とヨーク６との固定箇所が振動板１０の振動の妨げとなるのを回避でき、電気音響変換器１の音響性能が低下するのを回避することができる。
【００４５】
リフロー法を使用して電気音響変換器１を基板に固定する場合に、溶接後にリフロー炉内で磁気回路部７が加熱されても、溶接固定されたマグネット４とヨーク６との固定箇所、および、溶接固定されたマグネット４とプレート５との固定箇所の強度を維持することができ、リフロー炉での加熱後に磁気回路部７を確実に一体に固定された状態に保つことができる。そのため、電気音響変換器１の耐熱性および信頼性が高められ、電気音響変換器１の耐熱強度を向上することができる。
【００４６】
磁気回路部７が溶接固定された電気音響変換器１は、リフロー法により基板に固定することができるので、電気音響変換器１の基板への取付方法の柔軟性を高め、生産性を向上できる。基板に搭載される他のチップなどと同時に、リフロー法により電気音響変換器１を固定できるので、電気音響変換器１の固定のために別工程を必要とせず、工数を低減できるので、生産性をより向上することができる。
【００４７】
磁気回路部を貫通する結合部品を使用して磁気回路部を固定する従来の技術と比較して、磁気回路部７の固定のために結合部品を必要としないので、部品点数が低減し、製造コストの低減された安価な電気音響変換器１を提供できる。結合部品の端部が磁気回路部からはみ出し、特に結合部品の下端が磁気回路部の下方へはみ出し磁気回路部から突き出る突起が形成されると、電気音響変換器の薄型化の妨げとなるが、本実施の形態の磁気回路部７が溶接固定された電気音響変換器１では、磁気回路部７の下方に出っ張る部材はない。そのため、電気音響変換器１の薄型化を容易に達成でき、電気音響変換器１の設置に必要なスペースを小さくでき省スペース化を達成できる。
【００４８】
結合部品を使用する場合と比較して、マグネット４に孔が形成されることがないために、本実施の形態の磁気回路部７が発生する磁力が低下することを回避できる。したがって、磁気回路部７が発生する磁界によってボイスコイル２０を介して振動板１０が振動する振幅を大きくすることができ、電気音響変換器１が発生する音圧を増大させることができる。小型のマグネットに貫通孔を形成するのは困難であるが、本実施の形態の電気音響変換器１は小型のマグネットを含む磁気回路部７を容易に一体に固定できるので、マグネット４の大きさの変更が可能であり、適切な磁界を発生するための最適形状のマグネット４を選定することができる。
【００４９】
また、ヨーク貫通孔６０をヨーク６の中心点に対し対称な形状に形成することにより、ヨーク６のバランスが向上する。同様に、プレート貫通孔５０をプレート５の中心点に対し対称な形状に形成することにより、プレート５のバランスが向上する。磁気回路部７に含まれるヨーク６とプレート５とのバランスを向上することにより、磁気回路部７の強度を向上することができる。
【００５０】
ヨーク貫通孔６０をヨーク６の中心に形成することで、ヨーク６を貫通する磁束流れが均等になり、磁束の乱れを防止できる。同様に、プレート貫通孔５０をプレート５の中心に形成することで、プレート５を貫通する磁束流れが均等になり、磁束の乱れを防止できる。したがって、振動板１０を安定して振動させることができるので、電気音響変換器１の音響性能をより向上することができる。
【００５１】
次に、上述した構成を備える電気音響変換器１の動作について説明する。上記の構成により、マグネット４から発生する磁束がプレート５およびヨーク６によって導かれて、ボイスコイル２０の配置されている空隙に収束されて磁界が発生する。そして、ボイスコイル２０にたとえば交番電流などの電流が入力される。ボイスコイル２０に電流が供給されると、ボイスコイル２０を流れる電流とマグネット４から発生する磁界とによって、フレミングの左手の法則に基づいて、ボイスコイル２０と磁気回路部７との間に駆動力が発生する。
【００５２】
この駆動力の大きさは、ボイスコイル２０に入力される電流に応じて変化する。交流の電流に応じて変化する駆動力により、ボイスコイル２０が上下に振動する。ボイスコイル２０がマグネット４、プレート５およびヨーク６で形成される磁気回路部７中のギャップ内で変動し、ボイスコイル２０に取り付けられた振動板１０が振動する。これにより、電気信号（電流）が音響（振動）に変換され、電気音響変換器１は音声を発生する。このように、電気音響変換器１は、スピーカユニットとして使用することが可能である。
【００５３】
本実施の形態の電気音響変換器１は、スピーカユニットとしての使用に限られるものではなく、たとえば、マイクロホンとして使用されてもよい。マイクロホンとして使用する場合には、音波を受けて振動板１０が振動し、ボイスコイル２０が振動板１０と共に振動することで、磁気回路部７のマグネット４が発生した磁界内でボイスコイル２０が振動し、ボイスコイル２０内の磁束が変化する。このとき、電磁誘導により、ボイスコイル２０に起電力が発生する。この起電力を電気信号として出力することにより、音声信号を得ることができる。
【００５４】
次に、電気音響変換器１の製造方法について説明する。本実施の形態の電気音響変換器１は、従来の電気音響変換器１と基本的に同様の工程によって作製されるが、磁気回路部７を製造する工程において、従来の電気音響変換器１と異なっている。以下、本実施の形態の電気音響変換器１の製造方法のうち、磁気回路部７を製造する各工程について説明する。
【００５５】
まず、円柱形状のマグネット４を準備する。マグネット４の材質、寸法などの仕様は、電気音響変換器１が必要とする磁界の強さに基づいて決定される。続いて、ヨーク貫通孔６０の形成されたヨーク６を準備する。ヨーク６は、円筒形状の外周側部分と円板形状の下側部分とを有する、壷形状に形成されている。ヨーク６は、マグネット４を内部に収容可能に形成されている。続いて、プレート貫通孔５０の形成されたプレート５を準備する。プレート５は、円柱形状のマグネット４の上面４１を被覆可能な径を有する、円板形状に形成されている。
【００５６】
プレート５とヨーク６とは、強磁性体材料で形成されている。プレート５を成形するときに、プレート貫通孔５０に対応する形状を有する金型を使用することで、プレート貫通孔５０の形成されたプレート５を容易に形成することができる。または、プレート５の外形を形成する円板状の部材を準備し、その部材の一部を穴あけ加工して、プレート５を形成してもよい。ヨーク６も同様に、適切な金型を準備してヨーク貫通孔６０の形成されたヨーク６を形成してもよく、機械加工によりヨーク貫通孔６０を形成してもよい。
【００５７】
続いて、プレート５とマグネット４とを、溶接により固定する。プレート５に形成されたプレート貫通孔５０の内部において、プレート貫通孔５０の内周とマグネット４の表面とを溶接する溶接箇所５１を設けて、プレート５とマグネット４とを固定することができる。続いて、ヨーク６とマグネット４とを、溶接により固定する。ヨーク６に形成されたヨーク貫通孔６０の内部において、ヨーク貫通孔６０の内周とマグネット４の表面とを溶接する溶接箇所６１を設けて、ヨーク６とマグネット４とを固定することができる。
【００５８】
以上説明した製造方法によって、容易に本実施の形態の磁気回路部７を製造することができる。この製造方法により作製された磁気回路部７を備える電気音響変換器１は、耐熱性能が向上されており、また安価であり、省スペース化が可能である。なお、上述した磁気回路部７を製造する各工程の順序を適宜入れ替えてもよいことは勿論である。
【００５９】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２の電気音響変換器１の構成を示す断面図である。実施の形態１では、本発明の振動板１０とボイスコイル２０との接続構造が内磁型の電気音響変換器に適用される例について説明したが、本発明は、ボイスコイル２０を取り巻くようにリング状のマグネット４が配置される、外磁型の電気音響変換器１にも適用可能である。
【００６０】
図４に示すように、マグネット４は、ボイスコイル２０の外周側と間隔をあけて、ボイスコイル２０の外周側に配置されている。ヨーク６は、ボイスコイル２０の内周面と間隔をあけてボイスコイル２０の内周側に配置された内周側部分と、ボイスコイル２０およびマグネット４の下側に配置された下側部分とを有する。ヨーク６の下側部分には、リング状のマグネット４が載置されている。またマグネット４の上面には、プレート５が配置されている。
【００６１】
図５は、図４中の矢印Ｖ方向から磁気回路部７を見た図である。図５に示すように、プレート５の平面形状は、円環形状である。プレート５の平面形状の外形により形成される円の中心が、プレート５の中心点を形成する。プレート貫通孔５０は、プレート５の中心点を中心とする円の軌跡上の四箇所に、等間隔を空けて形成されている。各々のプレート貫通孔５０は、平面形状が円形状に形成されている。そのため、プレート５を平面視したときに、プレート貫通孔５０は、プレート５の中心点を対称点とする点対称に形成されている。
【００６２】
プレート５とマグネット４とは、溶接により固定されている。プレート貫通孔５０の内周と、マグネット４のプレート５に対向する面４１とを溶接することにより、プレート５とマグネット４が固定されている。プレート貫通孔５０の壁面と、マグネット４の上面４１との両方に接触するように、溶接箇所５１が形成されている。プレート５とマグネット４とは、溶接箇所５１を介して、一体に固定されている。
【００６３】
図６は、図４中の矢印ＶＩ方向から磁気回路部７を見た図である。図６に示すように、ヨーク６の平面形状は、円板形状である。ヨーク６の平面形状の外形により形成される円の中心が、ヨーク６の中心点を形成する。ヨーク貫通孔６０は、ヨーク６の中心点を中心とする円の軌跡上の四箇所に、等間隔を空けて形成されている。各々のヨーク貫通孔６０は、平面形状が円形状に形成されている。そのため、ヨーク６を平面視したときに、ヨーク貫通孔６０は、ヨーク６の中心点を対称点とする点対称に形成されている。
【００６４】
ヨーク６とマグネット４とは、溶接により固定されている。ヨーク貫通孔６０の内周と、マグネット４のヨーク６に対向する面４２とを溶接することにより、ヨーク６とマグネット４が固定されている。ヨーク貫通孔６０の壁面と、マグネット４の下面４２との両方に接触するように、溶接箇所６１が形成されている。ヨーク６とマグネット４とは、溶接箇所６１を介して、一体に固定されている。
【００６５】
図５と図６とを比較して、プレート貫通孔５０がプレート５の中心点を中心とする円上に形成され、ヨーク貫通孔６０がヨーク６の下側部分の中心点を中心とする円上に形成され、上記二つの円の径は等しい。プレート５とヨーク６とは、同心に配置されている。そのため、ヨーク貫通孔６０とプレート貫通孔５０とは重なる位置に形成されている。磁気回路部７を厚み方向に平面視した場合に、ヨーク貫通孔６０とプレート貫通孔５０とは、マグネット４を介在させて重なるように形成されている。
【００６６】
このような構成を有する実施の形態２の電気音響変換器１においても、実施の形態１と同様に、ヨーク６の一部にヨーク６を厚み方向に貫通するヨーク貫通孔６０が形成されていることにより、マグネット４とヨーク６とを溶接して固定することが可能とされている。同様に、プレート５の一部にプレート５を厚み方向に貫通するプレート貫通孔５０が形成されていることにより、マグネット４とプレート５とを溶接して固定することが可能とされている。そのため、電気音響変換器１の耐熱強度が高められており、電気音響変換器１をリフロー法により基板に固定することが可能である。また、電気音響変換器１の薄型化を達成でき、電気音響変換器１の設置に必要なスペースを小さくでき省スペース化を達成できる。
【００６７】
（実施の形態３）
図７は、実施の形態３の電気音響変換器１の構成を示す断面図である。実施の形態１および２では、電気音響変換器に搭載されるボイスコイルが、ボイスコイルの中心軸方向（厚み方向と称する）において、ボイスコイルの中心軸方向に交差する方向（幅方向と称する）よりも多い積層数を有する例について説明した。本発明の振動板１０とボイスコイル２０との接続構造は、厚み方向における積層数よりも幅方向における積層数の方が多い形状のボイスコイル２０を搭載した電気音響変換器１にも、適用可能である。
【００６８】
図７に示すように、ボイスコイル２０は、厚み方向よりも幅方向の積層数が多い形状に形成されている。ボイスコイル２０は、マグネット４の上面の上部に、間隔をあけて配置されている。ボイスコイル２０は、マグネット４によって生じる磁束がボイスコイル２０を横切るように配置されている。
【００６９】
マグネット４は、厚み方向に磁性化されている。マグネット４は、一対の直方体状のアウターマグネット４ａ，４ｃと、直方体状のインナーマグネット４ｂとを含んでいる。マグネット４は、アウターマグネット４ａ，４ｃの外周面がフレーム２の内周面と接触して固定されている。ヨーク６は、マグネット４の下側に固定されている。ヨーク６は、ヨーク６の側面がフレーム２の内周面と接触することにより固定されている。フレーム２は、内周面において、マグネット４およびヨーク６を支持している。
【００７０】
図８は、実施の形態３の磁気回路部７の固定前の状態を示す模式図である。図８に示すように、一対のアウターマグネット４ａ，４ｃとインナーマグネット４ｂとは、逆向きに磁性化されている。つまり、一対のアウターマグネット４ａ，４ｃの下面がＮ極となるように磁性化され、インナーマグネット４ｂの上面がＮ極となるように磁性化されている。なお、一対のアウターマグネット４ａ，４ｃとインナーマグネット４ｂとは、逆向きに磁性化されていればよい。したがって、一対のアウターマグネット４ａ，４ｃの上面がＮ極となるように磁性化され、インナーマグネット４ｂの下面がＮ極となるように磁性化されていてもよい。
【００７１】
図８に示すように、ヨーク６は仮想的に、アウターマグネット４ａ，４ｃに対応する外側部分６ａ，６ｃと、インナーマグネット４ｂに対応する内側部分６ｂと、に分割することができる。図７に示す、ヨーク６とマグネット４とが一体に固定された状態で、アウターマグネット４ａの下側に配置されるヨーク６の一部が外側部分６ａである。同様に、インナーマグネット４ｂの下側に配置されるヨーク６の一部が内側部分６ｂであり、アウターマグネット４ｃの下側に配置されるヨーク６の一部が外側部分６ｃである。外側部分６ａ，６ｃと内側部分６ｂとは、それぞれ直方体状の形状を有する。外側部分６ａ，６ｃは、同一の外形を有する。
【００７２】
外側部分６ａには、三箇所のヨーク貫通孔６０ａが形成されている。各々のヨーク貫通孔６０ａは、平面形状が円形状に形成されている。三箇所のヨーク貫通孔６０ａは、直方体状の外側部分６ａの長手方向に沿って、等間隔に形成されている。ヨーク貫通孔６０ａは、外側部分６ａの短手方向の中心に並べられるように形成されている。中央のヨーク貫通孔６０ａは、外側部分６ａの上面を形成する矩形の中心（矩形の対角線が交差する点）に形成されている。そのため、外側部分６ａを平面視したときに、ヨーク貫通孔６０ａは、外側部分６ａの中心点を対称点とする点対称に形成されている。
【００７３】
内側部分６ｂには、三箇所のヨーク貫通孔６０ｂが形成されている。各々のヨーク貫通孔６０ｂは、平面形状が円形状に形成されている。三箇所のヨーク貫通孔６０ｂは、直方体状の内側部分６ｂの長手方向に沿って、等間隔に形成されている。ヨーク貫通孔６０ｂは、内側部分６ｂの短手方向の中心に並べられるように形成されている。中央のヨーク貫通孔６０ｂは、内側部分６ｂの上面を形成する矩形の中心（矩形の対角線が交差する点）に形成されている。そのため、内側部分６ｂを平面視したときに、ヨーク貫通孔６０ｂは、内側部分６ｂの中心点を対称点とする点対称に形成されている。
【００７４】
外側部分６ｃには、三箇所のヨーク貫通孔６０ｃが形成されている。各々のヨーク貫通孔６０ｃは、平面形状が円形状に形成されている。三箇所のヨーク貫通孔６０ｃは、直方体状の外側部分６ｃの長手方向に沿って、等間隔に形成されている。ヨーク貫通孔６０ｃは、外側部分６ｃの短手方向の中心に並べられるように形成されている。中央のヨーク貫通孔６０ｃは、外側部分６ｃの上面を形成する矩形の中心（矩形の対角線が交差する点）に形成されている。そのため、外側部分６ｃを平面視したときに、ヨーク貫通孔６０ｃは、外側部分６ｃの中心点を対称点とする点対称に形成されている。
【００７５】
このような構成を有する実施の形態３の電気音響変換器１においても、実施の形態１と同様に、ヨーク６の一部にヨーク６を厚み方向に貫通するヨーク貫通孔６０ａ，６０ｂ，６０ｃが形成されていることにより、マグネット４とヨーク６とを溶接して固定することが可能とされている。そのため、電気音響変換器１の耐熱強度が高められており、電気音響変換器１をリフロー法により基板に固定することが可能である。また、電気音響変換器１の薄型化を達成でき、電気音響変換器１の設置に必要なスペースを小さくでき省スペース化を達成できる。
【００７６】
直方体状で短手方向の寸法の小さいアウターマグネット４ａ，４ｃおよびインナーマグネット４ｂをヨーク６に接着固定する場合、接着剤がマグネット４からはみ出してしまい、はみ出した接着剤がボイスコイル２０や振動板１０などの他部品と接触し、異常音が発生するなどの問題が発生する。本実施の形態では、細長形状のマグネットを溶接固定することができるので、接着剤のはみ出しが発生することを防止でき、接着剤のはみ出しに付随して発生する問題を回避することができる。
【００７７】
図９は、実施の形態３の磁気回路部７の変形例の固定前の状態を示す模式図である。図９に示す変形例は、長穴形状のヨーク貫通孔６０ａ，６０ｂ，６０ｃが、それぞれ外側部分６ａ、内側部分６ｂ、外側部分６ｃに形成されている点で、図８に示す例とは異なっている。
【００７８】
ヨーク貫通孔６０ａは、直方体状の外側部分６ａの短手方向の中心において、外側部分６ａの長手方向に沿って形成されている。ヨーク貫通孔６０ａの長手方向の中心は、外側部分６ａの上面を形成する矩形の中心（矩形の対角線が交差する点）と一致する。そのため、外側部分６ａを平面視したときに、ヨーク貫通孔６０ａは、外側部分６ａの中心点を対称点とする点対称に形成されている。説明を省略するが、ヨーク貫通孔６０ｂ，６０ｃも、同様に形成されている。
【００７９】
このような構成を有する電気音響変換器１においても、ヨーク６の一部にヨーク６を厚み方向に貫通するヨーク貫通孔６０ａ，６０ｂ，６０ｃが形成されていることにより、マグネット４とヨーク６とを溶接して固定することが可能とされている。そのため、電気音響変換器１の耐熱強度が高められており、電気音響変換器１をリフロー法により基板に固定することが可能である。また、電気音響変換器１の薄型化を達成でき、電気音響変換器１の設置に必要なスペースを小さくでき省スペース化を達成できる。
【００８０】
なお、これまでの説明においては、ヨーク貫通孔６０はヨーク６の内部においてヨーク６を貫通するように形成されており、ヨーク貫通孔６０の周囲全体がヨーク６に取り囲まれた例について説明した。本発明の電気音響変換器１は、この構成に限られるものではない。ヨーク貫通孔６０は、その内部においてヨーク６とマグネット４とを溶接固定できるように形成されていればよいので、上述したマグネット４がヨーク貫通孔６０を完全に覆うような構成のほか、マグネット４がヨーク貫通孔６０の一部のみを覆うような構成であってもよい。つまり、ヨーク貫通孔６０は、マグネット４がヨーク貫通孔６０の少なくとも一部を覆うように、形成されていればよい。たとえば、ヨーク６の外縁にヨーク貫通孔６０を形成してもよい。
【００８１】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の電気音響変換器１は、携帯電話、携帯型ゲーム機、デジタルカメラなどの携帯型情報機器に搭載される、小型の電気音響変換器に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００８３】
１  電気音響変換器、２  フレーム、３  カバー、４  マグネット、５  プレート、６  ヨーク、７  磁気回路部、１０  振動板、２０  ボイスコイル、４１  上面、４２  下面、５０  プレート貫通孔、５１  溶接箇所、６０  ヨーク貫通孔、６１  溶接箇所。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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